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Segunda Lista - Mecanica Classica - Trabalho - Energia Mecanica - 2017-1.pdf
 
 
 
MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO 
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO 
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS, TECNOLÓGICAS E HUMANAS 
CAMPUS ANGICOS – BACHARELADO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA 
Rua Gamaliel Martins Bezerra, 587 – Alto da Alegria 
59515-000 – Angicos – RN 
 
AEX0125 – Mecânica Clássica 
Segunda Lista de Exercícios – Trabalho e Energia Mecânica – 2017.1 
 
TRABALHO 
 
1 – Uma massa de está se movendo ao longo do eixo . A sua 
aceleração varia com a sua posição de acordo com a ilustração gráfica ao lado. 
Qual o trabalho total executado sobre a massa quando a mesma se move da 
posição até a posição ? (Resp. 800J) 
 
 
2 – Um bloco de massa é solto sobre uma mola de constante elástica 
 , conforme ilustra a figura ao lado. O bloco comprime a mola em 
 antes de ficar momentaneamente em repouso (compressão máxima da 
mola). Enquanto a mola está sendo comprimida, qual é o trabalho realizado, 
(a) Pela força da gravidade? (Resp. 0,5J) 
(b) Pela força elástica? (Resp. -40J) 
 
3 – Um corpo de massa em movimento retilíneo e uniforme é puxado por uma força 
constante de em um deslocamento horizontal de . A força forma um ângulo de 
 com a horizontal, como ilustra afigura ao lado. O coeficiente de atrito entre o corpo e o piso 
vale . Calcule o trabalho realizado; 
(a) Pela força F; (Resp. ( ) ) 
(b) Pela força peso; (Resp. 0J) 
(c) Pela força normal; (Resp. 0J) 
(d) Pela força de atrito; (Resp. ( ( )) ) 
(e) O trabalho total realizado pelas forças. (Resp. 28J) 
 
TEOREMA TRABALHO-ENERGIA CINÉTICA 
 
4 – Uma partícula de massa move-se de um ponto A para um ponto B. Sua velocidade 
no ponto A vale e sua energia cinética no ponto B vale . De acordo com as 
informações; 
(a) Qual a energia cinética no ponto A? (Resp. 2J) 
(b) Qual a velocidade no ponto B? (Resp. 4 m/s) 
(c) Qual o trabalho feito sobre a partícula quando ela se move do ponto A para B? (Resp. 6J) 
 
5 – Um bloco de massa desliza sem atrito em um plano horizontal com velocidade 
 , como ilustra figura ao lado. O bloco se choca com uma 
mola de constante elástica e sua velocidade se reduz a 
zero no momento em que o comprimento da mola diminui de um valor 
 em relação ao seu comprimento natural. Encontre o valor de . 
(Resp. √
 
 
 ) 
 
6 – Um pequeno bloco de massa encontra-se inicialmente em repouso. 
Uma força variável passa a atuar no bloco ao longo da direção . A figura 
mostra a variação da força com o deslocamento. Determine a velocidade do bloco 
após o mesmo se deslocar por 3,0m. 
 
7 – Para elevar um corpo de massa até a uma altura , um operador aplicou 
uma força constante de . Se inicialmente o corpo estava em repouso, qual a velocidade 
ao atingir a altura ? (Resp. √
 ( )
 
 ) 
 
8 – Uma força ⃗ agindo sobre um corpo de massa , faz sua velocidade variar de 
 em um ponto A para em um ponto B. A distância entre os pontos vale 
 . Encontre a força . (Resp. 
 
 
( ) ) 
 
ENERGIA POTENCIAL E CONSERVAÇÃO DA ENERGIA MECÂNICA 
 
9 – A figura ao lado representa a Máquina de Atwood. Inicialmente os corpos estão em repouso a 
uma altura do nível de energia potencial gravitacional nulo (solo). A massa . Partindo do 
repouso, os corpos adquirem acelerações conforme indica a figura. Usando o princípio 
da conservação da energia mecânica, encontre: 
(a) A velocidade dos corpos; (Resp. √
 ( ) 
 
) 
(b) A aceleração dos blocos depois que eles se movem uma distância . (Resp. 
 
 
 
 ) 
 
10 – Um corpo de massa está a uma altura do solo e parte do repouso nesta posição. Desce um 
escorregador sem atrito e passa pelos pontos B e C, como ilustra a 
figura ao lado. Sempre partindo do ponto A, determine a velocidade 
do corpo: 
(a) No ponto B; (Resp. √ ( )) 
(b) No ponto C; (Resp. √ ( )) 
(c) Determine o trabalho realizado pela força peso quando o corpo se move do ponto A ao 
ponto C. (Resp. ( )) 
 
11 – Um carrinho de montanha-russa segue o percurso sem atrito e conforme ilustrado na figura ao 
lado. No ponto mais alto da montanha, que está a uma altura com relação ao solo, o carrinho tem 
velocidade no sentido para a direita. Em seguida, o carrinho desce a rampa e passa pelos pontos 
A, B e C. O ponto C está no nível de energia potencial gravitacional nulo. De acordo com as 
informações e a ilustração gráfica, encontre: 
(a) A velocidade do carrinho no ponto A; 
(b) A velocidade do carrinho no ponto B; 
(c) A velocidade do carrinho no ponto C; 
(d) A altura que o carrinho alcançará na última rampa da direita. 
 
12 – Um bloco de massa parte do repouso no ponto A, o qual está a uma altura com relação ao 
nível de energia potencial gravitacional nulo. O bloco passa pelo trecho 
BC, onde existe atrito e o coeficiente é . Após o corpo atinge uma 
altura máxima no ponto D. O trecho BC é plano e de comprimento . 
Determine a altura máxima atingida pelo bloco. 
(Resp. ) 
 
13 – Uma mola que tem uma constante elástica k=100N/m é colocada sobre uma mesa com 
indicado na figura ao lado. Um bloco de massa m=5kg é mantido em repouso a uma 
altura h do nível de energia potencial gravitacional nula. O bloco está a uma altura h/5 
da mola. O bloco é solto de tal forma que cai verticalmente sobre a mola 
comprimindo-a de um valor h/10. De acordo com as informações; 
(a) Calcule o valor de h; (Resp. 
 
 
 ) 
(b) De quanto a mola é comprimida. (Resp. 3,0m) 
 
14 – Um bloco de massa é solto de um ponto A como ilustrado na figura ao lado. Os 
trechos AB e do ponto C até a mola não existe atrito. O trecho BC 
tem comprimento e possui atrito de coeficiente . 
Considerando que a constante elástica da mola é e 
que a mola comprime de , determine o coeficiente de 
atrito entre o bloco e a superfície no trecho BC. (Resp. 
 
 
 
 
 
 ) 
 
15 – Um pequeno bloco de massa m desliza sem atrito na pista como ilustrada na figura ao lado. O 
bloco parte do repouso do ponto P e, passando pelos pontos A, B e C, o seu 
movimento é circular de raio . Considerando que o bloco partiu de uma altura 
 , qual é a velocidade do bloco nos ponto A, B e C? (Resp. 
√ √ √ ). 
 
 
 
16 – Uma balinha está comprimida por uma mola de uma arma de brinquedo, conforme ilustra a 
figura. A massa da balinha é e a constante da mola é 
desconhecida. Considere que na posição A o nível de energia potencial 
gravitacional é nulo e a mola está comprimida de um valor . A 
arma de brinquedo dispara para o alto a balinha a qual atinge uma altura 
 com relação a posição do ponto C. Calcule; 
(a) A constante elástica da mola;(Resp. ) 
(b) A velocidade da balinha no ponto B. (Resp. √
 
 
 
 ) 
Segunda Lista - Resolucao Escaneada - Mecanica Classica - Traba.pdf